NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ Mühendislik …...2 *Bu deney föyü Yıldırım Elektronik Elektrik Makinaları Eğitim Seti Y-0036 kitabı yardımıyla oluúturulmuútur. NECMETTİN

NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi

Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

ELEKTRİK MAKİNALARI I

DENEY FÖYÜ

2019

KONYA

2

*Bu deney föyü Yıldırım Elektronik Elektrik Makinaları Eğitim Seti Y-0036 kitabı yardımıyla oluşturulmuştur.




Elektrik Makinaları-I

İçindekiler

LABORATUVAR GÜVENLİK KURALLARI VE GENEL PRENSİPLER ............................................3

Laboratuvara Girerken ............................................................................................................................3

Laboratuvarda Çalışırken ........................................................................................................................3

KİŞİSEL GÜVENLİK ............................................................................................................................4

Deneyin 1: Bir Fazlı Transformatörler .......................................................................................................5

Bir Fazlı Transformatör ..........................................................................................................................5

1) Boş Çalışma ....................................................................................................................................6

2) Primer-Sekonder Sargı Dirençlerinin Ölçülmesi ............................................................................7

3) Kısa Devre Deneyi .........................................................................................................................9

4) Yüklü Çalışma ............................................................................................................................. 10

Deney 2: Üç Fazlı Transformatörler ........................................................................................................ 13

Üç Fazlı Transformatör ........................................................................................................................ 13

Deney 3: Bir Fazlı ve Üç Fazlı Transformatörler .................................................................................... 16

Bir Fazlı Transformatörün Polaritesinin Belirlenmesi ......................................................................... 16

Üç Fazlı Transformatörün Bağlantı Gruplarını Bulmak ...................................................................... 18

Deney 4: Yabancı Uyartımlı DC Şönt Dinamo ....................................................................................... 21

D.C Şönt Generatör .............................................................................................................................. 21

Yabancı Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Boş Çalışması ................................................................. 22

Yabancı Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Yükte Çalışması ............................................................. 24

Deney 5: Kendinden Uyartımlı DC Şönt Dinamo ................................................................................... 27

Kendinden Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Boş Çalışması ................................................................. 27

Kendinden Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Yükte Çalışması ............................................................. 29

Deney 6: DC Şönt Motor ......................................................................................................................... 32

D.C Şönt Motor ................................................................................................................................... 32

DC Şönt Motorun Boş Çalışması ..................................................................................................... 33

DC Şönt Motorun Yükte Çalışması ................................................................................................. 35

3






LABORATUVAR GÜVENLİK KURALLARI VE GENEL PRENSİPLER

Laboratuvara Girerken

Laboratuvar güvenlik kuralları ve genel prensipleriyle ilgili eğitim alın ve gerekli yeterliliği kazanın.

Acil durumlarda iletişim bilgileri, ilk yardım uygulamaları ve acil çıkış yerleri bilgilerine sahip olun.

Laboratuvar sorumlusundan izin almadan laboratuvara girmeyin

Laboratuvarda tek başınıza çalışmayın.

Ecza dolabının konumunu ve içeriğini ve yangın söndürme cihazının nasıl çalıştığını öğrenin.

Saçınız uzun ise mutlaka toplayın veya yanmaz bone içine alın.

Takı ve aksesuarlarınızı çıkartın.

Laboratuvar ortamında çalışırken elinizde kesik, yara ve benzeri durumlar varsa bunların üzerini su

geçirmez bir bantla kapatın.

Laboratuvarda yiyecek/içecek tüketmeyin ve gıda malzemelerini bulundurmayın.

Laboratuvar sorumlusunu öğrenin.

Laboratuvarda Çalışırken

Çalışmalarda dikkatli ve itinalı olun.

Çalışırken ellerinizi yüzünüze sürmeyin, ağzınıza herhangi bir şey almayın.

Laboratuvarda başkalarının da çalıştığını düşünerek gürültü yapmayın. Asla şakalaşmayın.

* Laboratuvar sorumlusunun izni olmadan hiçbir madde ve/veya malzemeyi laboratuvardan

dışarı çıkarmayın.

Laboratuvarda meydana gelen problemleri laboratuvar sorumlusuna bildirin.

Kullanıldıktan sonra her bir eşya, alet veya cihazı yöntemine uygun biçimde kapatın, temizleyin ve

yerlerine kaldırın.

Atılacak katı maddeleri çöp kutusuna atın.

Çöp kutularının ağzını açık bırakmayın.

Çalışma bittikten sonra ellerinizi sabunla, gerektiğinde de antiseptik bir sıvı ile yıkayın.

Elektrikle uğraşırken eller, elektrik düğmeleri ve prizleri kuru olmalıdır.

Gerektiği durumlar hariç çalışma öncesi elektriksel cihazların güç düğmesinin kapalı ve fişinin prizde

olmamasına dikkat edin.

Elektrik fişlerini kordonundan çekerek çıkarmayın.

Rutubetli alanlarda elektrikli bir cihazla çalışmayın.

Elektrik sistemlerinin bulunduğu yerlerde sıvı kaplarını asla bulundurmayın.

4






Eğer bir devre elemanı yanarsa ortaya çıkan dumanı teneffüs etmeyin. Özellikle tümleşik devre

elemanları toksik malzemeler içerdiğini unutmayın.

Eğer bir ekipman çalışırken bozulursa, hemen laboratuvar sorumlusuna veya öğretim görevlisine haber

verin. Kendinize zarar vermemek için sorunu asla kendiniz çözmeye çalışmayın.

Yüksek gerilim cihazını çalıştırmadan önce izin alın.

Elektrik panolarını izinsiz açmayın.

Kablo çekme veya diğer elektrik tadilatları için elektrik teknisyenine veya bina idari sorumlusuna

başvurun.

Uzatma kabloları kullanmaktan kaçının. Eğer mutlaka kullanmanız gerekiyorsa, uzatma kablolarını

topraklı ve sigortalı prizlere takınız. Uzatma kablolarını, kapıların altından ve pencerelerden geçirmeyin,

tavana asmayın veya diğer uzatma kablolarına takmayın.

Yüksek gerilim cihazlarında hiçbir tadilat yapmayın.

Bir yüksek gerilim cihazını ayarlarken sadece tek el kullanın. Diğer eliniz cebinizde veya arkanızda

olsun. Bu prosedür, yüksek gerilimin bir kolunuzdan vücudunuza ve diğer kolunuza akmasını engeller.

Elektrikli cihazların topraklanmış olduğundan emin olun. Üç kutuplu fiş yerine iki kutbu birleştirilmiş

cihazların kullanımına izin vermeyin.

KİŞİSEL GÜVENLİK

Meydana gelen kazaların etkilerini asgariye indirmek veya tamamen ortadan kaldırmak standartlara

ve yapılacak işlere uygun kişisel koruyucu malzemeleri kullanmakla önlenebilir. Laboratuvarlarda

meydana gelen kazaların büyük çoğunluğu insan hatalarından kaynaklanan kazalardır. Laboratuvar

çalışmalarında kişi, en başta kendini olabilecek kazalara karşı korumakla yükümlüdür. Alınacak

basit tedbirler ile çok ciddi yaralanmalardan kendinizi koruyabilirsiniz.

5






Deneyin 1: Bir Fazlı Transformatörler

Deneyin Amacı:

Bir Fazlı Transformatörün;

1) Dönüştürme oranının bulunması,

2) Primer-Sekonder sargı dirençlerinin ölçülmesi,

3) Bakır kayıplarının incelenmesi,

4) Regülasyon ve veriminin bulunması.

Hazırlık Soruları:

1) Transformatör nedir ve çeşitleri nelerdir? Açıklayınız.

2) Transformatörün yapısı ve çalışma prensibi hakkında bilgi veriniz.

3) Transformatörün sarım sayısını nasıl buluruz? Açıklayınız.

4) Transformatörlerde kısa devre ve boşta çalışma testleri niçin yapılır? Açıklayınız.

5) İdeal transformatörün eşdeğer devresini çiziniz.

Kullanılan Araçlar:

-Enerji üniteli deney masası (Y-036/001) -Enerji analizatörü (Y-036/004)

-A.C ölçüm ünitesi (Y-036/005) -D.C ölçüm ünitesi (Y-036/006)

-Bir faz transformatör

(Y-036/027 veya Y-036/028)

- Avometre

-Ayarlı reosta 50Ω 1000W (Y-036/066)

Bir Fazlı Transformatör

Teori

Şekil 1’de verilen T-eşdeğer devre modeli güç transformatörleri için sıkça kullanılır.

Transformatörün demir çekirdeği normalde güç transformatörleri için kullanılan tipte ise aşağıdaki

kabuller yapılabilir.

𝑋𝑚 ≫ 𝑋1𝑣𝑒 𝑋2 ve 𝑅𝐶 ≫ 𝑅1𝑣𝑒 𝑅2

Açık devre deney verileri kullanılarak 𝑅𝐶 ve 𝑋𝑚 ölçülür. Bu deneyde transformatörün çıkış

tarafı boşta iken (𝐼2=0 A) giriş sargısına gerilim uygulanıp, girişteki akım, gerilim ve güç ölçülerek

paralel bağlı 𝑅𝐶 ve 𝑋𝑚 hesaplanır.

Kısa devre deney verileri kullanılarak 𝑅𝑇 = 𝑅1 + 𝑅′2 ile 𝑋𝑇 = 𝑋1 + 𝑋′2 hesaplanır. Bu deneyde

çıkış sargısı kısa devre edilerek giriş sargısına nominal akım akacak kadar bir gerilim uygulanır. Giriş

sargısı tarafından ölçülen akım, gerilim ve güç değerleri kullanılarak transformatör empedansının seri

bileşenleri (𝑅1+j𝑋′1) ve (𝑅2+j𝑋′2) hesaplanır.

6






Şekil 1. Primer tarafa indirgenmiş transformatör eşdeğer devresi

İşlemler

Laboratuvarda kullandığınız transformatörün etiket ve kayıt bilgilerini not edip, aşağıda

sıralanan işlemleri sırasıyla adım adım gerçekleştiriniz.

1) Boş Çalışma

Şekil 2. Bir fazlı transformatörün boş çalışması devre şeması

Not: *Transformatör etiket değerlerini dikkate alınız. İki primer gerilimi belirten transformatörde

sekonder gerilim değeri, büyük primer gerilim değeri uygulandığındaki değerlerdir. Primere

uyguladığınız gerilime göre sekonder sargılarındaki gerilim değerleri değişecektir.

**Ölçüm ünitelerinde, boş çalışma deneyinde I, Cosφ güç değerlerini akım değeri küçük olduğundan

görülemeyebilir bu konumda mA ölçüm özellikli multimetre kullanınız.

1) Şekil 2’ deki deney bağlantısını kurunuz.

7






2) Primer devresindeki şalter-sigortayı kapatıp trafo primer devresine sıfır (0 v) dan başlayarak kademe kademe trafo primer nominal gerilimini uygulayınız.

3)Her kademede 𝑈1, 𝐼1, 𝑈2 değerini ve enerji analizatörlerindeki 𝑈1, 𝐼1, Cosφ, W, VA, VAR değerlerini gözlemleyip aşağıdaki tabloya kaydediniz.

4) *Transformatör primer devresine uygulanan ayarlı A.C gerilim Y-036/001 ünitesinde yeterli değil ise Y-036/002 ünitesinden yararlanabilinir.

5) Enerjiyi kesip deneyi sonlandırınız.

6) Açık devre parametrelerini belirleyiniz. Transformatör sargı oranını (dönüştürme oranını)

belirleyiniz.

Enerji Analizatörü

Kademe 𝑼𝟏 𝑰𝟏 𝑷𝟏 𝑼𝟐 W VA VAR Cosφ Sinφ 𝑿𝒎 𝑹𝑪

**𝑋𝑚 =𝑈1

𝐼1Sinφ ** 𝑅𝐶 =

𝑈1

𝐼1Cosφ

2) Primer-Sekonder Sargı Dirençlerinin Ölçülmesi

** Deney devre şeması primer devreden sonra sekonder devrede, her kademe için ayrı ayrı uygulanır.

Not: *Deneyde primer-sekonder sargılardan nominal akım değerlerinin üzerinde akım geçirmeyiniz.

Uzun süre nominal (D.C) akımda çalıştırmayınız.


2) Ayarlı D.C enerji kaynağı (U=0v iken) transfarmatöre uygulayınız. (0v) sıfırdan başlayarak kademe

kademe gerilimi artırınız, transfarmatör primer sargılarından nominal akım değerinin geçmesini gerilimi artırarak sağlayınız.

3) Her konumda U, I değerlerini gözlemleyip kaydediniz.


5) Yukarda bahsedilen tüm işlemleri sırası ile sekonder devrinin her kademesi için ayrı ayrı yapınız.

6) Her konum ve kademede U, I ölçüm değerlerini gözlemleyip kaydediniz.


8) Ohm metre ile transfarmatörün primer-sekonder devrenin her kademesininin dirençlerini ayrı ayrı ölçüp kaydediniz.

8






Şekil 3. Bir fazlı transformatörün primer-sekonder devre (sargı) dirençlerinin ölçülmesi deney bağlantı

şeması

PRİMER SEKONDER

Kademe 𝑼𝟏 𝑰𝟏 Bulunan 𝐑 𝑼𝟐 𝑰𝟐 Bulunan 𝐑

9






3) Kısa Devre Deneyi

Şekil 4. Bir fazlı transformatörün kısa devre deney bağlantı şeması

Not: *Deneyde kullanılan transformatörün primer-sekonder devreleri nominal akım değerlerine

dikkat ediniz. Kısa devre deneyi sırasında sekonder gerilim devresi kısa devre edildiği için gerilim

uygulanmaya başlayınca akım hızlı bir şekilde artar. Transformatör sargılarına zarar vermemek için

çıkış akımı nominal değerine çıkıncaya kadar gerilimi oldukça yavaş artırınız. Nominal akım

değerlerine ulaşıldığında gerilimin nominal değerine göre çok küçük değerlerde kalacağına dikkat

ediniz.


2) Ayarlı A.C güç kaynağının gerilimini (0) sıfıra getirip transformatör primer devresine uygulayınız.

3) Primer devresine uyguladığınız gerilimi kademe kademe artırarak nominal (𝐼1) akımının geçmesini

sağlayınız. Her konumda 𝑈1, 𝐼1 enerji analizatörü parametrelerini ve 𝑈2, 𝐼2 değerini gözlemleyip

kaydediniz

4) Transformatör primerinden nominal akım geçinceye kadar uygulanan A.C gerilimi artırınız. Bu

konumda 𝑈1, 𝐼1 enerji analizatörü parametreleri ve 𝑈2, 𝐼2 değerlerini gözlemleyip kaydediniz.


10






Enerji Analizatörü Parametreleri 𝑼𝟐 𝑰𝟐 𝑹𝑻 𝑿𝑻 𝒁𝑻

Kademe 𝑼𝟏 𝑰𝟏 𝐂𝐨𝐬𝛗 W VA VAR

- Bir Ohmmetre kullanarak 𝑅1 ve 𝑅2 değerlerini ölçüp, 𝑅1+𝑅2 ile yukarıda hesapladığınız 𝑅𝑇’ yi kıyaslayınız.

- 𝑋𝑇’ yi 𝑋1 ve 𝑋2 olarak iki eşit parçaya bölüp transformatör modelini tamamlayınız.

4) Yüklü Çalışma

Not: *Transformatör primer nominal gerilimine göre L-N veya L-L besleme olanaklıdır.

* Primer devre enerji ölçümü enerji ünitesi (Y-036/001) üzerindeki enerji analizatörü ile yapılabilir.

* Sekonder çıkışlarının birinde veya istenilen tüm çıkışlarda ayrı ayrı deney yapılabilir (ayrı ayrı

yapılması önerilir).

* Ayarlı reosta yeterli olmadığında lamba gurubu veya ikinci ayarlı reosta kullanılır.


* Transformatör yüksüz çalışırken (I-W) akım ve gücün ölçümünde daha küçük değerleri ölçen ölçü

aletleri seçilmesi gerekir.

2) Sekonder devrede yük yok iken transformatörün primer devresine nominal gerilimini uygulayınız. Bu

konumda Ip, Up, primer devre enerji analizatörü parametreleri ile Us değerlerini gözlemleyip kaydediniz.

3) Ayarlı (Ry) yük reostası ile kademe kademe transformatörü nominal gücüne, daha sonra 1,25 katına

kadar yükleyiniz her konumda Up, Ip, primer devre enerji analizatörü Us, Is sekonder devre enerji analizatörü parametre değerlerini gözlemleyip kaydediniz.

11






4) Sekonder devre nominal yükte iken (%𝛥𝑉 =𝐵𝑜ş𝑡𝑎𝑘𝑖 𝑈𝑠−𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑦ü𝑘𝑡𝑒 𝑈𝑠

𝑁𝑜𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑦ü𝑘𝑡𝑒 𝑈𝑠. 100) gerilim

regülasyonunu bulunuz.

Şekil 5. Bir falı transformatörün yüklü çalışması deney bağlantı şeması

5) Yüklemin her konumundaki verimi (𝜂 =𝑃2

𝑃1. 100) bulunuz.

6) İsteğe bağlı sekonder her kademesi için ayrı ayrı yukarıdaki işlemleri yapınız.


PRIMER DEVRE SEKONDER DEVRE

U I 𝐂𝐨𝐬𝛗 W VA VAR U I 𝐂𝐨𝐬𝛗 W VA VAR

12






Sonuçların Değerlendirilmesi ve Rapor

1) Laboratuvarda yapılan işlemleri kısaca açıklayıp, ölçülen verileri tablolar halinde sıralayınız.

2) Deneyin yapılan her aşaması ile ilgili sonuçları değerlendiriniz.

3) 1. aşamada yapılan deneydeki 𝑈1, 𝐼1değerlerini dikkate alarak boş çalışma grafiğini çiziniz. Boş çalışma ve kısa devre testi eşdeğer devrelerini çiziniz.

4) 2. Aşamada yapılan deneyde neden D.C kaynak kullanıldı; A.C kaynak kullanırsak ne olur

açıklayınız.

5) Yüksek gerilim altında çalışan transformatörlerde kısa devre testi uygulanırken gerilimi daha yüksek

olan tarafın kısa devre edilip, gerilimi daha düşük olan taraftan bir gerilim uygulanmasının nedenlerini açıklayınız.

6) 3. aşamada alınan değerler ile transformatörün kısa devre deneyi Pk=f(Ik) veya Pk=f(Uk) eğrisini

çiziniz.

7) 4. Aşamadaki verilerden yararlanarak nominal yükteki verimi ve %20 yükteki verimi bulup transformatörün verimini nelerin etkileyeceğini analiz ediniz.

8) Transformatörün sekonder gerilim düşümüne etki eden unsurlar nelerdir? gerilim düşümünü

minumun değerde tutmak için neler yapılmalıdır? açıklayınız.

9) 4. aşamada alınan değerler ile transformatörün verim grafiğini çıkarıp bu grafiği analiz ediniz.

10) 4. aşamada alınan değerlerle transformatörün primer devre gücü ile sekonder (Us) gerilimi arasındaki bağıntıyı veren grafiği çıkarıp bu grafiği analiz ediniz.

11) Transformatörün giriş sargısına nominal 220 V uygulandığını kabul ederek 55 V luk çıkış sargısına

30 Ohm değerinde bir direncin bağlı olması halinde oluşacak akım ve gerilim (𝑉1, 𝐼1, 𝑉′2 𝑣𝑒 𝐼′2) fazör diyagramını çiziniz.

12) 50 kVA, 5 kV/220 V nominal değerlerine sahip bir fazlı transformatörün eşdeğer devre

parametrelerini elde etmek için açık ve kısa devre testlerini nasıl uygulayacağınızı açıklayınız (giriş ve

çıkış devrelerinin gerilimlerine dikkat ediniz).

13






Deney 2: Üç Fazlı Transformatörler

Deneyin Amacı: Üç fazlı trafonun çeşitli yüklerde (omik, endüktif, kapasitif) çalıştırıp regülasyon,

verimin bulunup incelenmesi.


1) Üç fazlı trafo bağlantılarının seçiminde dikkate alınması gereken unsurlar nelerdir? açıklayınız.

2) Üç adet bir fazlı transformatörü uygun şekilde bağlayarak bir tane üç fazlı transformatör elde ediniz.

3) Üç fazlı bir transformatör oluşturmak üzere, bir fazlı transformatörleri bağlarken sargı uçlarını

rasgele bağlarsanız ne gibi problemlerle karşılaşabilirsiniz.


-Enerji üniteli deney masası (Y-036/001) -Avometre

-A.C ölçüm ünitesi (Y-036/005) -Bara (Y-036/053)

-Enerji analizatörü (Y-036/004) -Üç faz sigortalı-şalter (Y-036/051)

-Üç faz transformatör (Y-036/029) -Jaglı kablo,IEC fişli kablo,

-Üç faz ayarlı omik yük (Y-036/056)

-Üç faz ayarlı endüktif yük (Y-036/058)

Üç Fazlı Transformatör

Teori

Üç fazlı trafoların çalışması aynen bir fazlı trafolardaki gibidir. Üç fazlı trafo, üç adet bir fazlı

trafonun yıldız veya üçgen bağlanabilmeleri ile oluşmaktadırlar. Ayrıca üç bacaklı nüve üzerine her

bacağa bir fazın primer–sekonder bobinleri yerleştirilerek de elde edilir. Üç fazlı trafonun akım-gerilim

dönüştürme oranı ilişkileri bir fazlı trafonun aynısıdır.

Üç fazlı trafonun görünür gücü;

𝑆1 = √3. 𝑈1𝐼1………….VA (Primer)

𝑆2 = √3. 𝑈2𝐼2………….VA (Sekonder)

Üçgen bağlı sistemde;

𝑈ℎ = 𝑈𝑓

𝐼ℎ = √3. 𝐼𝑓

Yıldız bağlı sistemde;

𝑈ℎ = √3. 𝑈𝑓

𝐼ℎ = 𝐼𝑓

İşlemler



14






Şekil 1. Üç fazlı transformatörün yüklü çalışması deney bağlantı şeması

Not: *Deney labaratuvar olanaklarınız doğrultusunda farklılaştırılır?

Transformatörünüzün sekonder çıkışı birden fazla ise en yüksek kademesi kullanılmalıdır.


2) Üç faz trafo bağlantısı ʎ/ʎ ve sekonder çıkışı en yüksek kademede.

3) Sekonder devre yük şalter-sigorta açık iken (trafo yüksüz) trafo primer devresine nominal gerilimi uygulayınız.

4) Primer-sekonder devredeki enerji analizatöründen tüm gözlemlediğiniz parametreleri

(U, I, Cosφ, W, VA, VAR v.s) değerlendirip kaydediniz.

5) Sekonder devre yük şalter-sigortasını kapatıp kademe kademe omik yükle yükleyiniz yüklemeyi trf.

nominal gücünün 1,2 katına kadar yapınız. Bu konumda her kademede primer-sekonder devredeki enerji analizatöründeki parametreleri gözlemleyip kaydediniz.

15






6) Sekonder devredeki omik yükü, endüktif yükle değiştirip yukarıdaki işlemi sırasıyla yapınız. Primer-sekonder devredeki enerji analizatöründeki parametreleri gözlemleyip kaydediniz.

7) Transformatörün farklı yük ve kademelerde her konumda (η) verimi ve (%Reg) regülasyonu

hesaplayınız.


**İsteğe bağlı olarak trf. bağlantısını Δ/ʎ, Δ/Δ ve ʎ/Δ bağlantılarını ayrı ayrı yapıp her bağlantı

konumunda yukardaki deney işlemlerini sıra ile yapınız.


1) Laboratuvarda yapılan işlemi kısaca açıklayıp, ölçülen verileri tablolar halinde sıralayınız.

2) Deneyi ile ilgili sonuçları değerlendiriniz.

3) Deneyde uyguladığınız bağlantı grupları arasında verim ve regülasyon göz önüne alınarak analiz ediniz.

4) Trafo yüklerine göre, verim-regülasyon açısından ne gibi gözlemleriniz oldu? Açıklayınız.

5) Deney sonucu aldığınız değerlere göre(verim) η =f (𝑃1) ve 𝑈2=f( 𝑃1) grafiklerini çıkarınız.

6) Transformatörde verimin maksimum değeri hangi yükte oluşuyor? Açıklayınız

PRIMER SEKONDER

Kademe U I 𝐂𝐨𝐬𝛗 W VA VAR U I 𝐂𝐨𝐬𝛗 W VA VAR

R

L

R-L

16






Deney 3: Bir Fazlı ve Üç Fazlı Transformatörler

Deneyin Amacı: Sargı polaritelerinin belirlenmesi ve bağlantı yapısı (gurubu) belli olmayan üç fazlı

trafoların bağlantı gurubu ve açısını ölçüp-çizim yoluyla bulmak.


1) Transformatörlerde polarite testi niçin yapılır?

2) Bağlantı gurupları ve çeşitleri nelerdir? açıklayınız.

3) Üç fazlı bir transformatör oluşturmak üzere, bir fazlı transformatörleri bağlarken sargı uçlarını

rasgele bağlarsanız ne gibi problemlerle karşılaşabilirsiniz.


-Enerji üniteli deney masası (Y-036/001) -Avometre

-A.C ölçüm (Y-036/005) -Jaglı kablo, IEC fişli kablo

-Dijital voltmetre-komilatörü (Y-036/010) -Üç fazlı transformatör (Y-036/029)

-Bir faz transformatör

(Y-036/027 veya Y-036/028)

İşlemler



Bir Fazlı Transformatörün Polaritesinin Belirlenmesi

Not: *Polarite tayininde transformatör panellerindeki belirtilen uçlar doğru olmayabilir ya da uçları

bilinmeyen bir trafoyla yapılabilir. Ayarlı güç kaynağı kullanınız.

1) Şekil 1.’ deki deney bağlantısını kurunuz.

2) Transformatörün primer devresine nominal gerilimini uygulayıp (𝑈1) primer gerilimini kaydediniz. Nominal gerilimi ayarlı kaynakla uygulayınız.

3) Transformatörün sekonder devresinin her kademesini ayrı ayrı ölçüp (𝑈21, 𝑈22, 𝑈23) değerlerini

kaydediniz.

4) Şekil a’ daki bağlantıyı yapıp transformatöre enerji veriniz voltmetrenin gösterdiği değeri kaydediniz.

5) Sekonder devrenin her kademesi için ayrı ayrı şekil a uygulanıp voltmetre değerini kaydediniz.

6) Şekil a artırmalı (𝑈1+𝑈2) polaritenin uygulanması sonucu, deneyde kullanılan trafonun (𝐴1-𝐵1 ve 𝑎1-

𝑏1, 𝑎2-𝑏2, 𝑎3-𝑏3)uçlarını belirleyin.

7) Şekil b’ deki bağlantıyı yapıp, daha önce uyguladığınız şekil a’ daki deney işlem basamaklarını

sırasıyla uygulayınız.


17






Şekil 1. Bir faz transformatörün polaritesinin belirlenmesi deney bağlantı şeması

𝑼𝟏 𝑼𝟐𝟏 𝑼𝟐𝟐 𝑼𝟐𝟑 𝑼𝟏+𝑼𝟐 𝑼𝟏 − 𝑼𝟐

18






Üç Fazlı Transformatörün Bağlantı Gruplarını Bulmak

Şekil 2. Üç fazlı transformatörün bağlantı gruplarının bulunması deney bağlantı şeması

Not: Trafonun sekonder devre çıkışı birden fazladır, bu nedenle sekonder çıkışının bir gurubu

kullanılacaktır.

*Trafo bağlantı uçları U-𝑈𝑎, V-𝑉𝑎, W-𝑊𝑎 küçük harfler u-𝑢3, v-𝑣3, w-𝑤𝑎 gibi yazılabilir.

1) Şekil 2.’ deki deney devresini trafo ʎ/ʎ bağlı olarak kurunuz.

2) Primere trafo nominal gerilimini uygulayıp, primer (giriş), sekonder (çıkış) gerilimlerini (L-L, L-N)

ölçüp kaydediniz.

3) Trafoya uyguladığınız enerjiyi kesip U-𝑈3 uçlarını şöntleyip tekrar trafoya nominal gerilimini uygulayınız.

4) Kutuplar arası gerilimi ölçmek için uygun voltmetre veya avometre V3-Va, V3-Wa, W3-Va

W3-Wa kutupları belirtilen yapıda ölçüp değerleri kaydediniz.

5) Primer devresi için 100v=1cm ölçekli fazlar arası 120 olan ʎ vektörünü çiziniz.

19






6) Sekonder devre için aynı ölçekli (100v=1cm) 𝑈𝑎merkez olmak üzere bir daire çiziniz. 𝑈𝑎-𝑈3aynı

noktada olacak 𝑉3-𝑊3 daire üzerinde olacaktır.

7) Kutuplar arası ölçüm yaptığınız değerlerle aynı ölçekli 𝑉𝑎 merkezli 𝑉3 − 𝑉𝑎 dairesini çizin. 𝑊𝑎

merkezli 𝑊3 − 𝑉𝑎 dairesini çizin.

8) 𝑉𝑎 merkezli aynı ölçekli 𝑊3 − 𝑉𝑎 dairesini çizin, 𝑊3 merkezli V-𝑊𝑎 dairesini çiziniz.

9) Yukarıda belirtilen dairelerin kesişme noktalarını 𝑉3, 𝑊3 noktasını verir.

10) Yukarıdaki işlemlerden 𝑈𝑎-𝑈3, 𝑉𝑎-𝑉3, 𝑊𝑎-𝑊3aynı fazda bağlantı gurup açısı 0 (sıfır) yani Yy0 bağlantı gurubudur.


12) İsteğe bağlı farklı gurup ve bağlantılarda deneyebilirsiniz.

Primer Sekonder 𝑽𝟑 − 𝑽𝒂 𝑽𝟑 − 𝑾𝒂 𝑾𝟑 − 𝑽𝒂 𝑾𝟑 − 𝑾𝒂

U V W 𝑼𝟑 𝑽𝟑 𝑾𝟑

20







1) Laboratuvarda yapılan işlemi kısaca açıklayıp, ölçülen verileri tablolar halinde sıralayınız.


3) Bağlantı guruplarını bilmenin ne faydası vardır? Açıklayınız.

4) Farklı bağlantı grup ve açısı olan trafolar paralel bağlanır mı? Açıklayınız.

5) 1. aşamadaki Şekil-a ve Şekil-b bağlantısında voltmetre değer gösterdi mi bu gösterilen değerleri analiz ediniz.

6) 1. aşamadaki Şekil-a daki bağlantıda yapılan deney sonucu deneydeki transformatörün

primer-sekonder sargı giriş çıkış uçları (𝐴1-𝐵1 ve 𝑎1-𝑏1, 𝑎2-𝑏2, 𝑎3-𝑏3) belirleyiniz.

7) 1. aşamadaki Şekil-b deki bağlantıda yapılan deney sonucu deneydeki transformatörün primer-

sekonder sargı giriş çıkış uçlarını belirleyiniz.

21






Deney 4: Yabancı Uyartımlı DC Şönt Dinamo

Deneyin Amacı:

1) Dinamoyu çalıştırıp remenans gerilimini gözlemleyip, uyartım 𝐼u ile dinamo gerilimi U arasındaki

ilişkiyi analiz edip boş çalışma karakteristiği (eğrisini) çıkartmaktır.

2) D.C şönt dinamoyu yükte çalıştırarak; devir sayısı, yük akımı dinamo gerilimi ve uyartım devresi

akım ve gerilim arasındaki bağlantıyı analiz etmektir.


1) DA makinadaki sargıları ve görevlerini yazınız.

2) Endüvi reaksiyonunun nötr bölgeye, kutup altındaki alana ve endüklenen gerilime etkisi nedir?

3) Şönt generatörün yük ve dış karakteristiği hakkında bilgi veriniz.

4) Şönt generatörün kısa devre karakteristiği çıkartılabilir mi? Nedenini açıklayınız.


-Enerji üniteli deney masası (Y-036/001) -Jaglı kablo, IEC fişli kablo

-Takometre (devir ölçer) -Üç faz asenkron motor (Y-036/015)

-Üç faz asenkron motor kontrolcü (Y-036/026) -D.C ölçüm ünitesi (Y-036/006)

-D.C şönt makine (Y-036/023-A)

-100 W 500w ayarlı reosta (𝑅u) (Y-036/066)

-50 W 1000w ayarlı reosta (𝑅y) (Y-036/065)

D.C Şönt Generatör

Teori

Mekanik enerjiyi, doğru akım şeklinde elektrik enerjisine çeviren makinalara “Doğru Akım

Generatörü” veya “Dinamo” denir.Generatörler esas olarak, kuvvetli bir manyetik alan içerisinde

hareket eden çok sayıda iletkenden meydana gelmektedir. İletkenler manyetik alan içinde hareket

ederken, kuvvet çizgilerini kesmekte ve iletkenler üzerinde bir e.m.k. oluşmaktadır. Bu oluşan e.m.k.’

lar birbirini destekleyecek şekilde, iletkenler endüvi üzerine sarılmıştır. Endüvi uçlarına bir yük direnci

bağlandığında devreden bir akım geçer ve böylece elektrik enerjisi dış devreye aktarılmış olur.

22






Şekil 1. Yabancı uyartımlı DC şönt dinomo devresi

𝑽𝒂 : Yük uçlarındaki gerilim

E : Endüvide (Armature) indüklenen gerilim

𝑰𝒂 : Yük akımı

𝑹𝐚 : Endüvi devresi toplam iç direnci

𝑹𝐟 : Uyarma sargısı iç direnci

M : Jeneratör miline verilen moment

n : Mil devir sayısı

Eşdeğer devreden aşağıdaki denklemler yazılabilir.

𝑽𝒂 = 𝑅f. 𝐼f (1)

𝑽𝒂 = 𝐸 − 𝑅a. 𝐼a (2)

𝑰𝒂 = 𝐼E − 𝐼f (3)

Hareket denklemleri ve moment;

E = 𝐾E. 𝑛. 𝜙(𝐼f) = 𝑓(𝐼f) (4)

M = 𝐾m. 𝐼a. 𝜙(𝐼f) (5)

Şeklinde yazılabilir. Burada 𝐾m ve 𝐾E birer sabittir.

İşlemler

Aşağıda sıralanan işlemleri sırasıyla adım adım gerçekleştiriniz.

Yabancı Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Boş Çalışması

23






Şekil 2. Yabancı uyartımlı DC şönt dinamonun boş çalışma deney bağlantı şeması

Not: *A.C asenkron motor kontrolcüsü dökümanlarını inceleyiniz. A.C sürücü ile motor devrini

nominal değerlerinin üzerinde olacak şekilde ayarlayınız.

*D.C şönt makina etiket değerlerini inceleyiniz.

*Uyartım devresini ayarlı D.C kaynakla besleyip uyartım reostası kullanmayabilirsiniz.

1) Şekildeki deney bağlantı devresiniz kurunuz.

2) DC enerji kısmında D.C enerjiyi 220v ayarlayınız.

3) Uyartım devresi açıkken dinamoyu nominal devrinde (1500 d/dak) döndürünüz ve 𝑈b (dinamo

remenans) gerilimini kaydediniz.

4) Uyartım devresindeki direnç maksimum değerinde iken uyartım devresine D.C enerji uygulayınız

𝑈b-𝑈u-I- değerlerini kaydediniz.

5) Uyartım devresi 𝑅y ayarlı direncini kademe kademe küçülterek dinamo gerilimini nominal gerilim

𝑈b-200v getiriniz her kademede 𝑈b-𝑈u-𝐼u değerlerini kaydediniz.

24






6) Uyartım reostası ile şayet yeterli olmuyorsa uyartım gerilimini arttırarak dinamo nominal gerilimini

1.1 katına kadar arttırınız ve 𝑈b-𝑈u-𝐼u değerlerini kaydediniz.

7) Uyartım reostası direncini artırarak uyartım akımını kademe kademe azaltınız her kademede 𝑈b-𝑈u -

𝐼u değerlerini kaydediniz.

8) Uyartım akımı 0 (sıfır) oluncaya kadar uyartım reostası ile şayet yeterli olmuyorsa uyartım gerilimini

azaltarak uyartım akımını 𝐼u =0 yapınız.

9) 𝐼u=0 olunca uyartım devresi enerjisini kesiniz 𝑈b (dinamo gerilimini) ölçüp kaydediniz.


Devir 𝑼𝒃 𝑼𝒖 𝑰𝒖 Konum

n=1486

d/dak

SABİT

10 V

0 V 𝑹𝐲

Yabancı Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Yükte Çalışması

Not: * A.C asenkron motor kontrolcüsünün frekans ayarını (100Hz) dökümanlardan ayarlayınız (3 faz

asenkron motorun devrini nominal değerin üzerine çıkartmak için).

*Y-036/001 DC kısmını kullanınız.

*D.C makine ve üç faz asenkron motor etiketini inceleyiniz.

1) Şekildeki bağlantı devresini kurunuz.

2) A.C sürücü asenkron motor ile dinamoyu nominal devrinde çalıştırınız. (Dinamonun devrini deney

süresince nominal değerinde tutunuz.)

3) Uyartım devresi gerilimi ayarlayarak dinamoyu (boşta) nominal gerilimine ayarlayınız. 𝑈d, 𝑈u, 𝐼u, n değerini kaydediniz.

4) Şalter, sigorta kapatıp dinamoyu ayarlı yük reostası ile nominal değerinin yarısında, tamamında ve

1.2 katına yükleyin her yüklemede dinamo devrini ölçüp nominal değerine getiriniz. Her konumda 𝑈d,

𝐼y, 𝑈u, 𝐼u değerlerini kaydediniz.

25






5) Yukardaki yüklemeyi ikinci kez baştan yapıp düşen dinamo devrini sabitlemeye çalışmadan dinamo

nominal gerilimindeki düşümü uyartım, devresi gerilimini artırarak karşılamaya çalışın. (Uyartım

devresi gerilim ve akımını nominal değerinin 1.2-1.3 katını aşmayın) Her konumda 𝑈d, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n

değerini kaydediniz.

Şekil 3. Yabancı uyartımlı DC şönt dinamonun yükte çalışma deney bağlantı şeması

6) Yukardaki yüklemeyi üçüncü kez baştan yapıp, dinamodaki gerilim düşümünü hem devri sabit

tutarak, hem de uyartım devresi gerilimini artırarak dinamo gerilimini mümkün olduğu kadar nominal

değerinde tutmaya çalışın her konumda 𝑈d, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n değerlerini kaydediniz.

n 𝑼𝒅 𝑰𝐲 𝑼𝐮 𝑰𝐮

26









3) 1. Aşamada uyartım devresine enerji uygulanmadığındaki ölçülen 𝑈b (dinamo gerilimi) nedir?

4) 1. Aşamada uyartım devresi akımı 𝐼u artısı ile dinamo gerilimi 𝑈b artış oranı doğrusal mıdır veya

değilse sebebi nedir açıklayınız?

5) 1. Aşamada uyartım akımı çok yükselince gerilim 𝑈b yüksekliği çok oluyor mu açıklayınız?

6) 1. Aşamada dinamo nominal değere 200v ulaştığındaki 𝐼u uyartım akımı dinamo nominal akımının (etiketten) % kaçıdır?

7) 1. Aşamada uyartım devresi 𝑅y olmadan hangi nasıl uyartılır açıklayınız?

8) 2. Aşamada dinamo yüklendikçe dinamo geriliminin düşmesini açıklayın?

9) 2. Aşamada yük arttıkça dinamo devri neden düşer, dinamoyu döndüren asenkron motor akımı neden artar açıklayınız?

10) 2. Aşamada alınan değerlerle D.C şönt dinamonun yükte çalışma ve dış karakteristik eğrisini

çıkartınız? Devrini göz önünde tutarak, alınan değerlerle endüvi direncinden dolayı düşen gerilimleri bulup sonucunu analiz ediniz?

27






Deney 5: Kendinden Uyartımlı DC Şönt Dinamo Deneyin Amacı:

1) Dinamoyu boş çalıştırıp remenans gerilimini gözleyip, uyartım (𝐼u) akımı ile ( 𝑈b) dinamo gerilimi

arasındaki bağlantıyı analiz edip kendinden uyartımlı dinamonun boş çalışma karekteristiğini (eğrisini)

çıkartmak.

2) D.C şönt dinamoyu yükte çalıştırarak; devir sayısı (n), yük akımı (𝐼y) dinamo gerilimi (U) ve uyartım

akımı 𝐼u arasındaki bağlantıyı analiz etmektir.


1) DA makinanın sargıları ve görevlerini yazınız.

2) DA dinamonun kullanım alanlarından bahsediniz.

3) Şönt uyarmalı generatörün kendi kendini uyarması için gerekli koşullar nelerdir? Açıklayınız.

3) Şönt generatörün boş çalışma karakteristiği hakkında bilgi veriniz.


**D.C Şönt Dinamo ile ilgili teorik bilgi Deney-4’ de verilmiştir.


-Takometre (devir ölçer) -Üç faz asenkron motor (Y-036/015)



-100 W 500w ayarlı reosta (𝑅u) (Y-036/066)

(endüktör direncine yakın olmalı)


İşlemler


Kendinden Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Boş Çalışması

Şekil 1. Şönt dinamonun eşdeğer devresi

28






1) Şekil 2.’ deki deney bağlantı şemasını kurun.

2) Uyartım reostası maksimum değerde olmalı ve deneye başlarken uyartım devresi açık (reostaya bağlanan ucun biri çıkarılmış) olmalı.

3) Üç faz asenkron motoru, asenkron motor kontrolcüsüyle çalıştırılıp kontrolcünün frekans ayarı ile

asenkron motorun devrini, dolayısıyla D.C şönt dinamonun devrini nominal (1500 d/dak) değerine

ayarlayınız. Takometre ile devri ölçüp (n) , 𝑈b, (𝐼u =0) değerini kaydediniz.

4) Uyartım reostası en yüksek değerde iken reostadan çıkarılan boştaki ucu takın 𝑈b, 𝐼u, n değerlerini

kaydediniz.

5) Şayet 𝑈b (dinamo gerilimi) artmamış hatta düşüyorsa endüvi dönüş yönü terstir, enerjiyi kesip motor dönüş yönünü değiştirip yukarıdaki işlemleri tekrarlayınız.

6) Uyartım reostasının direncini kademe kademe küçültünüz (aynı yönde) her kademe 𝑈b, 𝐼u, n ölçüp

kaydediniz.

Şekil 2. Kendinden uyartımlı DC şönt dinamonun boş çalışma deney bağlantı şeması

Not: Uyartım reostası endüktör direncine yakın değerde olmalı.

29






7) Uyartım reostası devreden çıkıncaya kadar devam edip 𝑈b, 𝐼u, n değerlerini ölçüp kaydediniz.

8) Uyartım reostası uçlarını kısa devre ediniz 𝑈b, 𝐼u, n değerlerini ölçüp kaydediniz.


n (d/dak) 𝑼𝒅 𝑰𝒖(A) Açıklama

Kendinden Uyartımlı DC Şönt Dinamonun Yükte Çalışması

Not: *Üç faz asenkron motor ve D.C şönt dinamonun etiket değerlerini inceleyiniz makineleri nominal

güçlerinin 1.2 katının üzerinde uzun süre yüklemeyiniz.

*Üç faz asenkron motorun nominal gücü 1.2 üzerinde yükteki devri 1500 d/dak olacak şekilde, asenkron

motor kontrolcüsünün frekans üst sınırı (100Hz) ayarlayınız.

1) Şekil 2.’ deki deney bağlantı şemasını kurunuz.

2) Uyartım reostasını maksimum değerde ve dinamo yük devresi şalter-sigorta açık iken dinamoyu nominal devirde (1500d/dak) döndürüp, deney boyunca sabit tutmaya çalışınız.

*(U) dinamo gerilimi yükselmiyorsa dinamonun dönüş yönü terstir enerjiyi kesip deneyi durdurup

asenkron motorun besleme fazının ikisinin yerini değiştirerek motor dinamo dönüş yönünü değiştirin veya sürücü panelinden değiştiriniz.

3)Uyartım reostasını (direncini küçülterek) ayarlayarak aynı yönde Iu uyartım akımını kademe kademe

artırın her kademede dinamo gerilimi artış değerini gözlemleyin U, 𝑈u, 𝐼u, n değerlerini kaydediniz.

4) Uyartım reostası ayarını dinamo nominal gerilimini alıncaya kadar devam edip U, 𝑈u, 𝐼u, n ve

asenkron motorun çektiği akımı gözlemleyip kaydedin.

5) Yük devresindeki şalter sigortayı kapatıp dinamoyu nominal gücün %50 𝑅y ayarlı reosta ile

yükleyiniz. U, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n ve asenkron motorun akımını gözleyip kaydediniz.

6) Dinamo devrini nominal değere (1500d/dak) getirip U, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n ve asenkron motor akımını

gözlemleyip kaydediniz.

7) Dinamoyu nominal gücün %100, yükleyip U, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n ve asenkron motorun çektiği akımı


30






Şekil 2. Kendinden uyartımlı DC şönt dinamonun yükte çalışma deney bağlantı şeması

9) Dinamoyu nominal gücün 1,2 katına kadar yükleyip U, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n ve asenkron motorun çektiği

akımı gözlemleyip kaydediniz.

10) Dinamoyu nominal devrine (1500d/dak) getirip U, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n ve asenkron motorun çektiği akımı


11) Kısa bir süre yük uçlarını kısa devre edip U, 𝐼y, 𝑈u, 𝐼u, n ve asenkron motorun çektiği akımı


*Kısa devre anının başlangıcında 𝐼y akımını kısa süre yüksek olup daha sonra küçük değer görülecek U,

𝑈u, 𝐼u sıfır görülebilir. Bu konumda mutlaka n ve asenkron motor akımını gözlemleyip kaydediniz.


31






Motor 𝐔𝐲𝐚𝐫𝐭ı𝐦 𝐃𝐢𝐧𝐚𝐦𝐨 Açıklama

n(d/dak) I (A) 𝑼𝐮 𝑰𝐮 U 𝑰𝐲




3) 1. Aşamada uyartım devresi açık iken (𝑈b) voltmetrede ölçülen değer nedir?

4) 1. Aşamada uyartım devresi kapatıldığında direnç (uyartım reostası) değeri değişmediği halde bir

süre gerilimde (𝑈b) hızlı bir artış oldu sebebi nedir açıklayınız?

5) 1. Aşamada uyartım akımı (𝐼u ) uyartım akımı artış ile (𝑈b) gerilim artışı aynı oranda mıdır sebebini açıklayınız?

6) 1. Aşamada alınan değerlerle 𝑈b -𝐼u ile kendinden uyartımlı D.C şönt dinamonun boşta çalışma

karakteristik eğrisini çiziniz.

7) 2. Aşamada dinamo yüklendikçe U gerilim düşümü nedenlerini açıklayınız?

8) 2. Aşamada dinamoyu döndüren asenkron motorun çektiği akımı (I) ve devrindeki (n) değişim

nedenlerini açıklayınız?

9) 2. Aşamada dinamo yüklendikçe uyartım devresindeki 𝑈u, 𝐼u değerlerindeki değişimin nedenlerini açıklayınız?

10) 2. Aşamada şönt dinamo kısa devre edilince ne oldu? alınan değerleri göz önünde tutarak bu

konumu analiz ediniz.

11) 2. Aşamada D.C şönt dinamonun yükte çalışma (dış karakteristiği) eğrisini alınan değerlere göre

çiziniz.

32






Deney 6: DC Şönt Motor

Deneyin Amacı:

1) D.C şönt motorun boş (yüksüz) çalışmak ve motor akım (𝐼m) motor gerilimi (𝑈m), uyartım akımı (𝐼u)

ile motor devri arasındaki bağlantıyı analiz ederek devir karakteristiğini (eğrisini) çıkarıp, konuyla ilgili

bilgi beceri kazanmak.

2) D.C şönt motorun yükte çalışması ile motor akımı (𝐼m) ile (n) devir sayısı arasındaki bağlantıyı

gözlemleyip, motor akımı (𝐼m) arttıkça, (n) devir sayısının düşümünü analiz yapmaktır.


1) DA motorundaki sargıları ve görevlerini yazınız.

2) DA motorun kullanım alanlarından bahsediniz.

3) Şönt motorun devir karakteristiği ve dış karakteristiği hakkına bilgi veriniz.



-Takometre (devir ölçer) -Manyetik toz fren (Y-036/024-A)



-100 W 500w ayarlı reosta (𝑅u)

(Y-036/066) (endüktör direncine yakın olmalı)


D.C Şönt Motor

Teori

Doğru akım motoru, doğru akım elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik

makinasıdır. Bir doğru akım motorunda uyartım manyetik alanı içinde bulunan endüvisinden akım

geçtiğinde meydana gelen döndürme momentinden dolayı endüvi dönmeye başlar. Manyetik alan içinde

dönen endüvi iletkenleri üzerinde e.m.k. endüklenir. Bue.m.k.’ nı yönü endüviye uygulanan U

gerilimine zıttır. Bu e.m.k.’ ya zıt e.m.k. denir.

33






Şekil 1. Şönt motorun eşdeğer devresi

𝐼ş =𝑉

𝑅f (1)

Düğüm noktasına göre akım ifadeleri yazıldığında motorun şebekeden çektiği akım olan “𝐼ş”

akımı denklem 2 ‘deki gibi ifade edilir.

𝐼ş = 𝐼E + 𝐼F (2)

Motor uç gerilimi ise aşağıdaki gibidir:

V=E + 𝐼E·𝑅E (3)

İşlemler


DC Şönt Motorun Boş Çalışması

Not: *Yolverme (LRM) reostası yerine 50 W 1000w ayarlı reosta, uyartım devresinde 100

500w ayarlı reosta kullanılmaktır.

*Uyartım devresinde ikinci ayarlı D.C kaynak (Y-036/002) kullanılarak daha geniş bantta ayar

yapılabilir.

*D.C şönt makina etiket değerlerini inceleyiniz.

1) Şekil 1.’ deki deney bağlantı şemasını kurun.

2) Uyartım direnci sıfır iken (𝑅u) uyartım reostası kısa devre ve (𝑅y) yol verme ayarlı reostası

maksimum değerde iken.

3) Devreye D.C motor nominal (200v) gerilimi uygulayıp motora yol veriniz. 𝐼m, 𝑈m, 𝐼𝑢, n değerlerini kaydediniz.

4) Uyartım direncini kademe kademe devreye alarak motorun devrini ayarlayınız her kademede motora

uygulanan gerilimi nominal değerinde sabit tutunuz. Her kademe sonunda 𝐼m, 𝑈m, 𝐼𝑢, n değerlerini

kaydediniz.

5) Motor nominal devrini %25, %50, %100’e artırın uyartım reostasını kısa devre edip 𝐼m, 𝑈m, 𝐼𝑢, n değerlerini kaydediniz.

6) Motor nominal devrini %100’e artırdığında motora uyguladığınız gerilimi nominal değerinin altına

doğru küçültün 𝐼m, 𝑈m, 𝐼𝑢, n değerlerini kaydediniz.

7) İki kutuplu şalteri kapatıp motora uyguladığınız enerjiyi kesin, endüvi devresindeki (𝑈m) gösterdiği değeri gözlemleyip kaydediniz.


34






Şekil 1. DC şönt motorun boş çalışma deney bağlantı şeması

𝑼𝒎 𝑰𝒎 𝑰𝒖 n (d/dak) Açıklama

35






DC Şönt Motorun Yükte Çalışması

Şekil 2. DC şönt motorun yükte çalışma deney bağlantı şeması

Not: *Manyetik toz fren etiketini inceleyiniz, uzun süre nominal değerin üzerinde çalıştığında termik

koruma devreye girer.

*D.C şönt makine etiket değerini inceleyiniz.

*D.C şönt motora enerji vermeden (𝑅y) yol verme reostası maksimum değerde (𝑅u) uyartım reostası

minumum veya sıfır dirençte (𝑅u kısa devre) olmalıdır.

1) Şekil 2.’ deki deney bağlantı şemasını kurunuz.

2) Y-036/001 D.C kaynak veya ayarlı kaynağı 200v getiriniz.

3) D.C şönt motora enerji verip yol verme reostası (𝑅y) ile yol veriniz.

4) Uyartım reostası (𝑅u) ile D.C şönt motoru nominal devrine ayarlayıp 𝑈m, 𝐼m, n değerlerini kaydediniz.

36






5) Manyetik toz fren ile (dinamik yükte) D.C enerjiyi 0-24v veya PWM sürücü uygulayıp D.C şönt

motoru yükleyiniz. D.C şönt motora uygulanan (𝑈m) nominal değerine getiriniz 𝐼m, n ve tork

değerlerini kaydediniz.

6) D.C şönt motoru, manyetik toz frenine (dinamik yük) uyguladığınız D.C gerilimi artırarak kademe

kademe nomimal gücüne kadar yükleyiniz. Her kademede motora uyguladığınız (𝑈m)gerilimi nominal

değerine getirip 𝐼m, n ve tork değerlerini kaydediniz.

7)D.C şönt motoru nominal gücünün 1,2 katına kadar manyetik toz freni ile yükleyiniz. Motora

uygulanan gerilimi nominal değerinde tutup 𝐼m, n manyetik toz fren ve tork değerlerini kaydediniz.

8)Enerjiyi kesip deneyi sonlandırınız.

𝑼𝒎 𝑰𝒎 𝑰𝒖 n (d/dak) 𝑵𝒎 Açıklama

Boşta

%20 yükte

%50 yükte

Tam yükte

1.3 katı

Yük kaldırılmış sıfır




3) 1. Aşamada yol verme reostası olmadan motoru çalıştırırsak ne olur açıklayınız?

4) 1. Aşamada (𝐼u) uyartım akımı azaldıkça (n) devir ne oluyor? Açıklayınız.

5) 1. Aşamada (n) devir arttıkça (𝐼m) motor endüvi akımı değişiyor mu sebebi nedir? açıklayınız.

6) 1. Aşamada D.C şönt motorun devir sayısını nasıl değişiyor, uyartım direnci sıfır iken (uyartım

reostası kısa devre) oluşan devrin sayısı değiştirilir mi nasıl yapılır? Açıklayınız.

7) 1. Aşamada Deneyde alınan değerlerle (n) ile (𝐼u) arasındaki bağlantıyı D.C şönt motorun boşta devir

karakteristik eğrisini çiziniz.

8) 2. Aşamada motor yüklendikçe devir değişiyor mu? Sebebi nedir? Açıklayınız.

9) 2. Aşamada motor akımı (𝐼m) değiştikçe uyartım devresi akımı değişir mi nedenlerini açıklayınız?

10) 2. Aşamada yük arttıkça motor gerilimini sabitlemezsek ne olur? Açıklayınız

37






11) 2. Aşamada yük arttıkça motor akımı neden artar endüvi iç direncinden dolayı düşen gerilimine olur?

12) 2. Aşamada motor nominal yükünde yol vermeden çalıştırırsak ne olur? gözlemleyip nedenlerini

açıklayınız.

13) 2. Aşamadaki deneyde alınan 𝐼m, n değerleri ile motorun yük eğrisini çizip deney sonundaki

gözlemlerinizi açıklayın ve deneyde alınan moment (𝑁𝑚) değerleriyle karşılaştırıp analiz ediniz.

Documents

NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ Mühendislik …...2 *Bu deney föyü Yıldırım Elektronik Elektrik Makinaları Eğitim Seti Y-0036 kitabı yardımıyla oluúturulmuútur. NECMETTİN